simulazioni robotiche fino a 430.000 volte più veloci

Genesis, un simulatore fisico open Source appena rilasciato, amplia i confini degli ambienti virtuali per l’addestramento dei robot e lo sviluppo dell’intelligenza artificiale, con prestazioni di gran lunga superiori alle soluzioni esistenti.

Un gruppo di ricercatori accademici e industriali ha presentato Genesis, a
simulatore di ambienti fisici con prestazioni senza precedenti. Questa piattaforma open Source è progettata per applicazioni nei campi della robotica e dell’intelligenza artificiale incorporata.

43 milioni di fotogrammi al secondo

Secondo la documentazione ufficiale del progetto, Genesis utilizza un motore fisico ottimizzato che sfrutta la potenza del calcolo parallelo della GPU. Questa tecnologia permette di raggiungere una velocità di simulazione senza precedenti, fino a 43 milioni di fotogrammi al secondo (FPS) in alcune scene di manipolazione. I robot possono quindi addestrarsi in un ambiente virtuale fino a 430.000 volte più velocemente che nel mondo reale. Funzionando interamente in Python, Genesis supera di gran lunga le prestazioni di soluzioni esistenti come Isaac Gym di Nvidia, con velocità fino a 80 volte più veloci, affermano i creatori del progetto. Utilizzando schede grafiche simili a quelle utilizzate per i videogiochi, il sistema può eseguire fino a 100.000 copie di un ambiente di simulazione contemporaneamente.

Quadro di simulazione unificato

Il team dietro Genesis spiega che la piattaforma può generare “mondi 4D dinamici” (una simulazione di un mondo 3D con la componente temporale). L’obiettivo dichiarato è quello di costruire un motore universale in grado di generare automaticamente mondi fisici e scenari complessi. Compresi ambienti interattivi, movimenti della telecamera, attività robotiche ma anche politiche di controllo dei robot e scene 3D completamente interattive. Zhou Xian, ricercatore della Carnegie Mellon University e collaboratore chiave del progetto, sottolinea su X che Genesis è il risultato di una collaborazione durata 24 mesi. “Genesis implementa un quadro di simulazione unificato, integrando un’ampia gamma di solutori fisici all’avanguardia, per simulare il mondo fisico con il massimo realismo”, aggiunge.

Ambienti virtuali creati tramite prompt

Si basa inoltre sull’intelligenza artificiale generativa una funzionalità che consente la creazione automatica di ambienti virtuali completi a partire da semplici descrizioni testuali (prompt). Il sito web ufficiale del progetto presenta diversi esempi di ambienti 3D resi accuratamente utilizzando questo tipo di descrizioni. “Un braccio mobile Franka riorganizza i libri su un tavolo spingendo i libri marroni e bianchi per allinearli con il libro rosso”, illustra un caso d’uso di addestramento robotico. Genesis può anche simulare robot morbidi o ibridi (che combinano pelle morbida e scheletro rigido). Esempio di richiesta: “Una pinza flessibile naviga in una scatola e afferra il cappuccio di una penna.”

Tieni inoltre presente che Genesis beneficia della compatibilità multipiattaforma, con supporto nativo per GPU e CPU Nvidia, AMD, Apple e Intel, su Windows, macOS e Linux.